TÀI LIỆU - PLC S7 - 300 cho hệ thống MPS (Ks. Trần Văn Hiếu) | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên (programmable controller) đã đƣợc những nhà thiết kế cho ra đời năm 1968 (Công ty General Moto - Mỹ). Tuy nhiên, hệ thống này còn khá đơn giản và cồng kềnh, ngƣời sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống. Vì vậy các nhà thiết kế từng bƣớc cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, nhƣng việc lập trình cho hệ thống còn khó khăn, do lúc này không có các thiết bị lập trình ngoại vi hổ trợ cho công việc lập trình. Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programmable controller handle) đầu tiên đƣợc ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo ra một sự phát triển thật sự cho kỹ thuật điều khiển lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ điển.

Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bƣớc tạo ra đƣợc một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là :Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The diagroom format). Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC còn có thêm khả năng vận hành với những thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với các dữ liệu cập nhật” (data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình dùng cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp giữa ngƣời điều khiển để lập trình cho hệ thống càng trở nên thuận tiện hơn. Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975cho đến nay đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra có thể tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lƣợng bộ nhớ chƣơng trình tăng lên hơn 128.000 từ bộ nhớ (word of memory). Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật kết nối với các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ xử lý của hệ thống đƣợc cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh hơn làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những chức năng phức tạp số lƣợng cổng ra/vào lớn. Trong tƣơng lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với các hệ thống khác thông qua CIM Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển các hệ thống: Robot, Cad/Cam ngoài ra các nhà thiết kế còn đang xây dựng các loại PLC với các chức năng điều khiển “thông minh” (intelligence) còn gọi là các siêu PLC (super PLCS) cho tƣơng lai.

NỘI DUNG:

CHƢƠNG I GIỚI THIỆU VỀ PLC ........................................................................ 6
1.1.SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ..................................................................... 6
1.2. CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC ............................ 7
1.2.1. Cấu trúc .............................................................................................................. 7
1.2.2. Hoạt động của một PLC ...................................................................................... 7
1.3. Phân loại PLC ........................................................................................................... 9
1.3.1.Loại 1 : Micro PLC (PLC siêu nhỏ) ..................................................................... 9
1.3.2.Loại 2 : PLC cỡ nhỏ (Small PLC) ........................................................................ 9
1.3.3. Loại 3 : PLC cỡ trung bình (Medium PLCS) ..................................................... 10
1.3.4. Loại 4: PLC cỡ lớn (large PLC) ........................................................................ 11
1.3.5 Loại : PLC rất lớn (very large PLCs) ................................................................. 12
1.4. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC
SỬ DỤNG PLC ............................................................................................................. 12
1.4.1. Việc sử dụng PLC và các hệ thống điều khiển khác .......................................... 12
1.4.2. Lợi ích của việc sử dụng PLC ........................................................................... 13
1.5. MỘT VÀI LĨNH VỰC TIÊU BIỂU ỨNG DỤNG PLC .......................................... 14
Chƣơng 2: PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN .................................................................... 15
2.1. Tiếp điểm thƣờng mở, thƣờng đóng, cảm biến, ký hiệu ........................................... 15
2.2. Các liên kết nhị phân – Đại số Boolean ................................................................... 15
2.3. Lênh Set & Reset ..................................................................................................... 16
2.4. Set / Reset một FLIP FLOP ..................................................................................... 16
2.5. Lệnh Nhảy – JUMP ................................................................................................. 17
2.5.1. Nhảy không điều kiện ....................................................................................... 17
2.5.2. Lệnh nhảy có điều kiện .................................................................................... 18
2.6. Nhận biết cạnh tín hiệu ............................................................................................ 18
2.6.1. Nhận biết tín hiệu cạnh lên – POS (P) ............................................................... 18
2.6.2. Nhận biết tín hiệu cạnh xuống – NEG (N) ........................................................ 19
Chƣơng 3: PHÉP TOÁN SỐ HỌC ......................................................................... 20
3.1. Nạp và truyền dữ liệu .............................................................................................. 20
3.2. Timer ....................................................................................................................... 20
3.2.1. Trễ theo sƣờn lên không có nhớ - SD ( On Delay Timer) .................................. 20
3.2.2. Trễ theo sƣờn lên có nhớ - SS ( Retentive On Delay Timer) ............................. 21
3.2.3. Timer tạo xung không có nhớ ( Pulse Timer – SP) ............................................ 22
3.2.4. Timer tạo xung có nhớ - SE ( Extended Pulse Timer) ....................................... 22
3.2.5. Timer trễ theo sƣờn xuống ................................................................................ 23
3.3. Bộ đếm (Counter) .................................................................................................... 23
3.3.1. Nguyên tắc làm việc ......................................................................................... 23
3.3.2. Khai báo sử dụng .............................................................................................. 24
3.3.3. Bộ đếm câu lệnh Bit ......................................................................................... 25
3.4. Phép Toán Chuyển Đổi ........................................................................................ 26
3.4.1. Phép toán chuyển đổi BCD và I ........................................................................ 26
3.4.2. Phép toán chuyển đổi BCD và DI ..................................................................... 27
3.4.3. Phép toán chuyển đổi I – DI – REAL ................................................................ 28
3.5. Phép so sánh – CMP ................................................................................................ 30
3.6. Các phép toán Logic ................................................................................................ 30
3.6.1. Phép toán Logic AND – WAND_W ................................................................. 30
3.6.2. Phép toán Logic OR – WOR_W ....................................................................... 31
3.6.2. Phép toán Logic XOR – WXOR_W ................................................................. 32
3.7. Các Phép Toán Học Cơ Bản .................................................................................... 33
3.8. Lệnh dịch chuyển – Shift ......................................................................................... 34
3.9. Lệnh Xoay Doubleword .......................................................................................... 35
Chƣơng 4: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG ................................................................. 35
4.1. Sử dụng các Module Analog .................................................................................... 35
4.2. Module đo lƣờng ..................................................................................................... 36
4.3. Định tỉ lệ ngõ vào Analog ........................................................................................ 37
4.4.Định tỉ lệ ngõ ra Analog ........................................................................................... 38
Chƣơng 5: MỘT SỐ KHỐI HÀM CƠ BẢN ............................................................. 39
5.1. Khối hàm Byte & Bit ............................................................................................... 39
5.1.1. Đặt một loạt Byte ngõ ra lập tức FC101 ............................................................ 39
5.1.2. Đặt một loạt Bit ngõ ra FC83 ............................................................................ 40
5.1.3. Xóa một loạt Byte lập tức FC100 ...................................................................... 41
5.1.4. Xóa một loạt bit FC82 ...................................................................................... 42
5.2. Hàm chuyển đổi ...................................................................................................... 44
5.2.1. Giải mã 7 đoạn FC93 ........................................................................................ 44
5.2.2. Hàm đổi tầm Scale FC105 ................................................................................ 45
5.2.3. Hàm đổi tầm ngƣợc UnScale FC106 ................................................................. 46
Chƣơng 6: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM STEP7 ......................................................... 47
6.1. Giới thiệu chung về STEP7 ................................................................................... 47
6.2. Cài đặt phần mềm STEP 7 V5.4 ............................................................................ 49
6.3. Soạn thảo một Project ........................................................................................... 54
6.3.1. Khai báo và mở một Project ........................................................................ 55
6.3.2. Xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC ....................................................... 56
6.3.3. Đặt tham số quy định chế độ làm việc cho module ...................................... 58
6.3.4. Soạn thảo chƣơng trình cho các khối logic .................................................. 59
6.4. Làm việc với PLC ................................................................................................. 62
6.4.1. Quy định địa chỉ MPI cho module CPU ...................................................... 62
6.4.2. Ghi chƣơng trình lên module CPU .............................................................. 63
6.4.3. Giám sát việc thực hiện chƣơng trình .......................................................... 64
6.4.4. Giám sát module CPU ................................................................................. 66
6.4.5. Giám sát nội dung ô nhớ ............................................................................. 67
PHỤ LỤC 1 ...................................................................................................................... 69
I. VÙNG NHỚ PLC S7 – 300 ........................................................................................ 69
II. HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG SIMULATION ............................................................... 71
III. BÀI TẬP .................................................................................................................. 76
M Ở Đ ẦU .................................................................................................................. 76
Counter v à Timer ...................................................................................................... 77
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ........................................................................................... 80
Bài tập nâng cao ......................................................................................................... 81
Phƣơng pháp lập trình Grafcet .................................................................................... 83
BÀI TẬP ỨNG DỤNG .............................................................................................. 84
PHỤ LỤC 2 – TRẠM MPS .............................................................................................. 91
I. DISTRIBUTION STATION – TRẠM CUNG CẤP.................................................... 91
II. TESTING STATION – TRẠM KIỂM TRA ........................................................... 101
III. PROCESSING STATION – TRẠM GIA CÔNG ................................................... 113
IV. HANDLING STATION – TRẠM TAY GẮP ........................................................ 120
V. SORTING STATION – TRẠM PHÂN LOẠI ......................................................... 129
PHỤ LỤC 3 – MỘT SỐ ĐỀ THI THAM KHẢO ......................................................... 138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 142
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 146
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 151
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 155

LINK DOWNLOAD